1285774 九、發明說明： 【發明:所屬之技術領域】 本發明係關於一種直角反射器、製造直角反射器之方法 及包含直角反射器之反射顯示裝置。 【先前技術】 已建議將各種組態用於具有回反射器的反射液晶顯示裝 置（例如參見日本特許公告案第2002-1075 19號、日本專利第 32165 84號及日本特許公告案第2〇〇2_287134號）。該等反射 液晶顯示裝置之各個不使用偏光器，因此可採用增加的亮 度進行顯示操作，而且還可採用較高的對比率而達到顯示 的作用。如本文所使用，「回反射器」係指光學元件，其具 有二維配置之很小單位元件，以便經由其多個反射表面將 任何進入光線反射回至來源，而不論該光線係來自何處。 圖16顯示用於具有回反射器的反射顯示裝置之示範性組 態，如曰本特許公告案第2002-1075 19號所揭示。 圖16所示的反射顯示裝置9包含電極4、對準膜2、液晶層 1、另一對準膜3、另一電極5及回反射器8，以上各項係以 此順序（當由觀察者從顯示裝置上方觀察時）堆疊於二基板6 與7之間。液晶層1係採用散射型液晶材料製造，該液晶層 可在透射進入光之透射狀態與散射進入光之散射狀態之間 切換。 以下將從原理上說明反射顯示裝置9如何進行顯示操作。 首先，當液晶層1係在透射狀態時，來自觀察者眼睛附近 的進入光線10係在被折射的同時透過基板6及液晶層1得以 96920.doc 1285774 透射，入射在回反射器8上，並接著作為反射光線11從回反 射器8反射-回。反射光線11在已經歷類似的折射之後返回至 觀察者眼睛附近。同時，來自除觀察者眼睛附近以外之別 處的任何其他進入光線，係由回反射器8回反射至其來源並 且決不會到達觀察者眼睛附近。結果，僅來自觀察者眼睛 附近的進入光線10得以感測，從而達到黑色顯示狀態。接 著當液晶層1係在散射狀態時，進入液晶層1的光係藉由液 晶層1後向散射或前向散射，或者透過該該液晶層而得以透 射。後向散射的光返回至觀察者’因而有助於白色顯示模 式。另一方面，已藉由液晶層1而前向散射或透過該液晶層 而得以透射的光線，係由回反射器8回反射並接著再次進入 於散射狀態中的液晶層1，從而經歷液晶層1之散射動作。 因此，已由回反射器8所回反射的大多數光返回至觀察者並 用以達到白色顯示模式。採用此方式，不僅已由液晶層1 後向散射的光，而且已透過液晶層1而得以透射或藉由該液 晶層前向散射的光，也可用於顯示目的。因此，可達到具 有高亮度的顯示。 為了依據此原理而操作反射顯示裝置9，回反射器8之單 位元件的配置間距必需最接近等於像素間距，較佳的係小 於像素間距。若單位元件之配置間距大於像素間距，則已 透過液晶層1之像素而得以透射並接著藉由回反射器8回反 射的進入光線1 〇 ’可在返回途中穿過液晶層1之另一像素。 在此情況下，顯示可能會展現出反常狀態。例如，在到達 回反射器8之前已穿過紅色濾鏡的進入光線，可能會在其返 96920.doc 1285774 回途中穿過綠色或藍色濾鏡’從而可能無意中引起顏色混 合。 : 时反射顯示装置9之顯示性能在很大程度上取決於回反射 器8之回反射特性。此外，在許多情況下實質上由回反射器 8之回反射率來決定黑色顯示模式之亮度。也就是說，回反 射為8之回反射特性越高，則白色顯示模式之亮度（或光度） 與黑色顯示模式之亮度的比率（即對比率）越大，並且所實現 的顯不之品質越高。 因此，對於用以達到優良的顯示性能且具有回反射器的 反射顯示裝置（例如反射顯示裝置9)而言，其回反射器8需要 係包含具有足夠小的配置間距之單位元件並具有高回反射 特性之反射器。 作為回反射器8的反射器之範例包含藉由密集封裝球形 珠所獲得的反射器，與藉由有規律地配置單位元件（例如直 角）所獲得的反射器。在該等各種類型的反射器中，一般咸 信具有直角之配置的反射器（其通常稱為「直角反射器」） 可達到最高可能的回反射特性。另一方面，在採用球形珠 所禮、集封裝的反射器中，無論該等珠係封裝成何密集程 度，各珠之間均不可避免地建立間隙，並且此類間隙有助 於回反射。例如在採用相同直徑之珠以二維式最密集封裝 的反射器中，該等非回反射部分（即間隙）之全部面積與總表 面積之百分比係估計高達稍小於每單位面積的1〇%(例如 9·3%)。同時在具有稱為「直角反射器」之各種回反射器當 中的二角金字塔形凹入部分之配置的反射器中，非回反射 96920.doc 1285774 邛勿之全部面積與總表面積之百分比係估計為約每單位面 積的30ΚΓ可以看出，在藉由密集封裝球形珠或配置三角 至子塔I凹入部分所獲得的該等反射器中，非回反射部分 與總反射器之百分比太高以至不能達到足夠高的回反射 率。另一方面’在各種直角反射器當中的正方形反射器（即 具有藉由有規律地配置複數個稱為「正方形直角」之單位 π件所獲得的正方形直角陣列之反射器）中，從理論上講， 在平面圖中該等非回反射部分之百分比係估計為零。因 此，期望此一正方形直角反射器可達到足夠高的回反射特 性。如本文所使用，「直角」或「正方形直角」包含具有實 質直角形狀或實質正方形直角形狀的結構。更明確地說， 正方形直角係具有至少三組山線及谷線之結構。 由於該等考量，若將正方形直角反射器用作回反射器8， 則理論上講應該達到高回反射特性，並可實現高品質顯示。 然而實際上，甚至極難以製造具有此一較小的配置間距 (例如250 μιη或更小的間距）之正方形直角反射器。在上述 參考（即日本特許公告案第2002-107519號、日本專利第 32165 84號、及日本特許公告案第2〇〇2-287134號）中，沒有 個 > 考可長1供製造具有如此小的配置間距之正方形直角 反射器之特定方法。同樣地，在機械式製造正方形直角之 其他傳統方法（例如板式方法及梢集束方法）中，沒有一個方 法適合於製造具有如此小的配置間距之正方形直角反射 器。 同時’日本特許公告案第7-205322號揭示藉由光化學技 96920.doc 1285774 ，而製造正方形直角陣列之方法。使用此方法，採用具有 複數個等邊三角形透明區域之光罩而圖案化光阻膜。此光 罩之该等透明區域之各區域具有可變透射率，其從區域令 〜向區域周邊逐漸減小。藉由採用此類光罩而執行曝光及 顯影程序步驟，可將許多三角金字塔形光阻圖案元件形成 於基板上°接著’藉由預^技術而钮刻採用該等光阻圖案 疋件加以局部覆蓋的基板，以便獲得形狀與光阻圖案元件 相同的複數個突出部分。採用此方式，可將直角之陣列形 成於基板f·。 /此外，形成由三個彼此垂直相對之正方形平面所組成的 很i尺寸之立方直角之技術係在「藉由採用選擇性磊晶生 長之（ιοομ夕平面形成的光栅之精度晶體直角陣列」中揭 示，「應用光學」第35卷第19期第3466至347〇頁。依據此技 術/用以控制晶體生長的氧化膜係局部提供於G11)矽基板 之平面上’以引起基板上的晶體之蠢晶生長’從而在基板 上开> 成很小尺寸的直角陣列。 因此，依據揭示於曰本特許公告案第7·205322號或「應 用：學」第35卷第19期第3466至347〇頁中的非機械方法’： 可採用甚至更小的配置間距而形成正方形直角陣列。為了 大$生產正方形直角陣列’較佳的係藉由轉移利用上述方 法（例如利用電鑄技術）所獲得的正方形直角陣列之表面形 狀而製備晶粒（例如採用Ni製造的晶粒）。並且若（例如）藉由 將晶粒用作主體基板而將此晶粒之表面形狀轉移至樹脂材 料，則可採用相同晶粒而形成許多直角反射器。 96920.doc 1285774 然而，此時仍難以藉由上述方法之任一個而製造具有足 夠小的紀i間距並具有足夠高的回反射特性之正方形直角 反射器。 原因在於正方形直角反射器之回反射特性，在很大程度 上取決於組成一個單位元件（即單一正方形直角）的三個正 方形平面之各平面的形狀精度、該等平面之各平面的平面 度（即各平面之角精度）、或二鄰近平面之間的接合部分之精 度，其在本文中全部統稱為「形狀精度」。依據上述非機械 方法，難以製造幾乎理想形狀的正方形直角陣列，因此實 際回反射特性會在很大程度上從其理論回反射特性劣化。 更明確地說，至於如日本特許公告案第7-205322號揭示 之藉由光化學方法所獲得的正方形直角，難以確保高平面 精度（即平面度）。採用該方法，正方形直角之各侧表面之平 面精度取決於基板上的三角金字塔形光阻圖案元件之平面 精度。然而為了增加光阻圖案元件之平面精度，應藉由（例 如）改變光罩常數之透射率或不透明性而嚴格地控制曝光 及影響光阻層之處理步驟。儘管實際上難以實現此類嚴格 的程序控制。 此外，依據「應用光學」第35卷第19期第3466至3 470頁 所揭示的利用矽之選擇性生長的方法，難以控制晶體之橫 向生長。此外，要沈積於石夕基板上以決定正方形直角圖案 的二氧化矽膜及要堆疊於該二氧化矽膜上的膜，很可能會 於其終端表面上顯著變形。因此不易於藉由此一方法製造 其期望形狀之正方形直角陣列。 96920.doc -11- 1285774 如以上所說明，增加由單位元件組成的正方形直角陣列 之形狀精屋的該等方法之各方法具有限制，該等元件係因 改進其回反射特性之目的而採用足夠小的間距（例如2〇〇 ’或更小的間距)配置。特定言之，單位元件之配置間距越 貝J正方开7直角陣列之形狀精度越低，並且越難以充分 改進回反射特性。 【發明内容】 α為了克服上述問題，本發明之一目的係提供直角反射 器，其具有複數個採用很小間距所配置的單位元件，以便 展現出優良的回反射特性，並且還提供輕易地製造此類直 角反射器之方法。 一本發明之另一目的係提供包含此類直角反射器的反射顯 不裝置，其實現優良的顯示性能。 據本發月之較佳具體實施例的直角反射器較佳包含二 維配置之早位70件。單位元件較佳的係採用2⑻卿或更小 、門距而配置。當從進入光所進入的方向觀察時，各單 元件車乂佳具有-峰值點及_底部點。與理想直角之理想 ^值部分相比，包含峰值點的峰值部分較佳具有—過多部 或缺夕邻刀。峰值點的位準較佳的係低於理想直角 之理想峰值點的位進。 ^ 、 旱底°卩點的位準與理想直角之理想底 :點的位準之間的平均位準差叫，較佳的係小於峰值點 、位準與理想峰值點的位準之間的平均位準差異^。 在本發明之一項勒^土 、佺八體實施例中，峰值點的位準盥理 想峰值點的位準之門& & μ /、 曰的千均位準差異hl，與配置間距之比 96920.doc -12- 1285774 率較佳的係大於G%並等於或小於2·5%。 在本發萌之另一項較佳具體實施例中，底部點的位準與 μ底邛點的位準之間的平均位準差異，與配置間距之 比率較佳的係0%至1.7%。 在另較佳具體實施例中，底部點的位準較佳的係高於 理想底部點的位準。 在另一具體實施例中，單位元件較佳的係正方形直角。 在另杈佳具體實施例中，配置間距較佳的係20 μπ14 更小。 依據本發明之較佳具體實施例的主體基板較佳的係包含 維配置之單位70件（較佳的係直角）。直角係、較佳的係採用 2⑽_或更小的一間距而配置。當從進入光所進入的方向 ^各該直角較佳的係具有一峰值點及一底部點。與 里心直角之理想底部部分相&，包含底部點的底部部分較 佳的：具有一過多部分及/或一缺少部分。底部的位準較佳 、係Γ7於理想直角之理想底部點的位準。峰值點的位準與 理想直角之理想峰值點的位準之間的平均位準差異匕，較 佳的係小於底部點的位準與理想底部點的位準之間的平均 位準差異h2。 ^製造依據本發明之較佳具體實施例的主體基板之方法， 較佳的係包含製備具有定義二維配置之單位元件之表面的 直角陣列主體之步驟。單位元件較佳的係採用扇_或更 丄的間距而配置’當從進人光所進人的方向觀察時，各該 早位元件較佳的係具有一峰值點及一底部點，而且與理想 96920.doc -13· 1285774 直角陣列t理想峰值部分或理想底部部分相比，包含峰值 的峰值刀及/或包含底部點的底部部分，較佳的係具有 、過夕。Ρ刀及/或一缺少部分。該方法較佳的係進一步包含 以下步驟：藉由轉移直角陣列主體之表面而進行第一次轉 移’並且獲得Μ次轉移作為主體基板，該獲得係藉由從第 η次轉移按順序進行第（n+l)次轉移，nm逐-增加至k•卜 其h及η皆為整數，⑷而在直角陣列主體中，若 峰值點的位準與理想直角之理想峰值點的位準之間的平均 位準差料，大於底部點的位準與理想直角之理想底部點 的位準之間的平均位準差仏，則k較佳㈣奇數；而若平 均位準差異hl小於平均位準差異^，則_佳的係偶數。 在製造依據本發明之較佳具體實施例的直歧射器之方 法中、，較佳的係採用藉由依據以上說明的較佳具體實施例 之方法所形成的主體基板而製造直角反射器。 製造依據本發明之較佳具體實施例的直角反射器之方 法’較佳的係包含製備具有定義二維配置之單位元 =直角陣列主體之步驟。單位元件較佳的係採用瓜 =1、的間距而配置，當從進入光所進入的方向觀察時， 各，早位Μ較佳的係具有—峰值點及m 理想直角陣列之理想峰值部分或理想底部部分相比/ 峰值點的峰值部分及/或包含底部點的底部部分，較佳= 具有-過多部分及/或一缺少部分。該方法 牛、 =以下步驟:藉由轉移直角陣列主體之表面二步 二人轉移，並且獲得第k次轉移，該獲得係藉由從第 96920.doc -14- 1285774 按順序進行第（n+ 1)次轉移，η從1逐一增加至^，其中^ 及η皆為整數，ng 1而kg 2。在直角陣列主體中，若峰值點 的位準與理想直角之理想峰值點的位準之間的平均位準差 異心，大於底部點的位準與理想直角之理想底部點的位準 之間的平均位準差異^，則k較佳的係奇數；而若平均位準 差異小於平均位準差異h2，則_佳的係偶i該方法較
佳的係進—步包含藉由㈣第❻轉移作為主體基板而^ 得直角反射器之步驟。 A 在本發明之一項較佳具體實施例中，較佳的係採用立方 結晶材料製造直角陣列主體之至少一表面部分，而較佳的 係藉由圖案化該纟面部分而獲得直㈣列主體之單位 件。 在另-較佳具體實施例中，結晶材料較佳包含砷化鎵。 在另一較佳具體實施例中，直角陣列主體之單位元件較 佳的係正方形直角，其包含由結晶材料之{100}平面系列所 定義的表面。 在另一較佳具體實施例中，製備直角陣列主體之步驟較 佳的：包括以下步驟··定義包含結晶材料之基板上的立體 / :單位7L件，並且藉由供給包含結晶材料所含有的元素 之第-活性物種而使晶體生長於基板上。 製造㈣本發明之另—較佳具體實施例的直角反射器之 車又乜的係包含製備具有定義二維配置之單位元件之 表面的直角陣列主體之步驟。單位元件較佳的係採用200 μ ]的間距而配置，當從進入光所進入的方向觀察 96920.doc •15- 1285774 時，各該單位元件較佳的係具有一峰值點及一底部點 :想直角之理想底部部分相比，包含底部點的底部部分車: :的係具有一過多部分及/或一缺少部分；底部點的位 佳的係高於理想直角之理想底部點的位準，而且峰二 位準與理想直角之理想峰值點的位準之間的平均位準差異 h! ’較佳的係小於底部•點#位準與理想底冑點的位準之間 的平均位準差異h。該方法較佳的係進一步包含以下+ 驟：藉由㈣直㈣列主體之表面而進行第—次轉移，二 且獲得第k次轉移，該獲得係藉由從^轉移按順序進行 弟(n+1)次轉移，_逐一增加至，其中皆為整數， k為偶數’ 而kg 2,並且採用樹脂材料進行第n次轉移 =至少-次（其中…至k_1)e該方法較佳的係進—步包含 猎由採用第k次轉移作為主體基板而獲得直角反射器 較佳的係藉由依據以上說明的本發明之較佳具體實施例 之任一個的方法而製造依據本發明之較佳具體制直角反 射器。 •較佳的係藉由依據以上說明的較佳具體實施例之方法而 製造依據本發明之較佳具體例的主體基板。 入依據本毛明之較佳具體實施例的反射顯示裝置較佳包 芬·-回反射層及一調變層，該調變層係提供成比回反射 層更接近於觀察者，而且其可在具有相互不同的光㈣性 之第-狀態與第二狀態之間切換。回應層較佳的係包含二 維配置之單位X件。單位元件較佳的係採用謂叫或更小 96920.doc -16 - 1285774 的一間距而配置。當從進入光所進入的方向觀察時，各該 單位元’件.鉸佳的係具有一峰值點及_底部點。與理想直°角 之理想峰值部分相比，包含峰值點的峰值部分較佳:係具 有-過多部分及/或一缺少部分。峰值點的位準較佳的係： 於理想直角之理想峰值點的位準。底部點的位準與理想直 角之理想底部點的位準之間的平均位準差異^，較佳的係 小於峰值點的位準與理想峰值點的位準之間的平均位準差 異h。 依據本發明之較佳具體實施例的直角陣列結構較佳包含 二維配置之單位元件。單位元件較佳的係採用2〇〇 或更 小的間距而配置。當從進入光所進入的方向觀察時，各該 單位元件較佳的係具有一峰值點及一底部·點。底部點的位 準與理想直角之理想底部點的位準之間的平均位準差異 h，與配置間距之比率較佳的係17%或更小。峰值點的位 準與理想直角之理想峰值點的位準之間的平均位準差異 hi，與配置間距之比率較佳的係ι·7。/❶或更小。 如本文所使用，「直角陣列結構」為用於包含直角陣列的 任一結構之一般術語，並且不僅可以指直角反射器而且可 以指用以製造直角反射器的主體基板或主體。 依據以上說明的本發明之各較佳具體實施例，可以改進 具有複數個採用很小間距加以配置的單位元件之直角反射 器的回反射特性。此外，本發明尤其有利的係，即使在不 增加直角反射器之形狀精度的情況下仍可改進直角反射器 之回反射特性。 96920.doc -17- 1285774 此外’依據以上說明的本發明之各較佳具體實施例，可 輕易地ϋ此類直角反射器。 此外’若採用此類直角反射器而形成回反射器，則包含 此類回反射器的反射顯示裝置可展現出改進的顯示性能。 參考附圖，從本發明之較佳具體實施例的以下詳細說明 將更清楚本發明之其他特點、元件、程序、步驟、特徵以 及優點。 【實施方式】 如以上所說明，直角陣列之配置間距越小，則越難以足 夠精確地定義組成直角陣列的單位元件（即直角）。因此，與 直角陣列之理想形狀相比，所獲得的直角陣列之實際形狀 至少局部變形。 因此本發明者進行了廣泛的研究，以找出何種類型的直 角陣列’即使其形狀與理想形狀相比已局部變形但仍可展 現出高回反射特性。結果，本發明者發現藉由控制各直角 之反射表面上的此類變形部分之位置可改進回反射特性。 更特定言之’本發明者發現藉由分別配置此類變形部分 於直角之頂部周圍，及配置具有較好形狀（即更接近於其理 想形狀）的直角反射表面之一部分於直角之底部周圍，可獲 得足夠高的回反射特性。如本文所使用，直角之「頂部」 係指峰值點（即最接近於進入光線之來源的點），而直角之 「底部」係指底部點（即離進入光線之來源最遠的點）。 以下將經由特定範例說明正方形直角陣列。 首先，將參考圖丨八及⑺說明具有理想形狀的正方形直角 96920.doc -18- 1285774 陣列200i之組態。正方形直角陣列2〇〇i具有一結構，其中複 數個方形直角單位元件200U係配置為陣列，各單位元件 係由已生長晶體之{100}平面系列所定義的三個平面8卜S2 及S3組成。組成一個單位元件200U的三個平面S1、82及83 實質上係彼此垂直相對的三個正方形平面。此外，採用此 方式所獲得的正方形陣列200i具有立體形狀，作為各包括 峰值點20i的峰值部分200a，與各包括底部點2U的底部部分 200b之組合。當從正方形直角陣列2〇〇i上方觀察時，各正 方形直角單位元件20〇U具有矩形六邊形之形狀，該六邊形 係由峰值點20i及鞍點22i或底部點21i及鞍點22i組成。正方 形直角單位元件200U之配置間距（即鄰近底部點2Η之間的 最短距離）較佳的係最多為2〇〇 μπ1，更佳為2〇 或更小。 另一方面，依據本發明之較佳具體實施例的直角反射器 2〇1具有例如圖2所示的組態之組態。在圖1A所示的平面 II-II上觀察時，圖2所示的斷面對應於圖丨八所示的直角陣列 200ι之斷面。在直角反射器2〇1中，單位元件係還採用最多 2〇〇 μιη的間距而配置。比較直角反射器2〇1之形狀與圖ia 及⑺所示的直角陣列2〇〇1之形狀，可以看出峰值點周圍的 一部分24(其在本文中稱為「峰值部分」）局部缺少，該部分 27在本文中稱為「缺少部分」。當峰值部分24具有此類缺少 邛刀27日守，峰值點2〇r的位準低於理想峰值點2〇i的位準。因 此峰值^刀24具有圓形形狀。同時，比較直角反射器丄 之形狀與圖1A及1B所示的直角陣列2〇〇i之形狀，可以看出 底部點2_圍的—部分23(其將在本文中稱為「底部部分」） 96920.doc -19- 1285774 具有「未钱刻部分」’因而建立定義底部點的各平面之間的 未銳化·邊«。此類未蝕刻部分％將在本文中稱.為「過多部 分」。當底部部分23具有此類過多部分26時，底部點2ir的 位準高於理想底部點21i的位準。 如圖2所示，「底部部分23」為三角金字塔形區域，其頂 點係由直角陣列200i之理想底部點,21i定義，而其高度％大 約為理想底部點21 i與理想峰值點20i之間的距離之一半。另 一方面，「峰值部分24」為三角金字塔形區域，其頂點係由 理想峰值點20i定義，而其高度等於H()。此外，峰值點2〇、 底部點21、峰值部分24及底部部分23係由圖17A及17B所示 的進入光線所進入的方向而唯一地定義。因此，若採用半 透明材料製造直角反射器201，並且若進入光線透過其非直 角陣列側而進入直角反射器20卜則峰值部分24將具有過多 部分26，而且底部部分23將具有圖丨7B所示的缺少部分27。 假定具有非理想形狀的直角反射器201之平面（即除有助 於回反射之平面以外的平面）係稱為「不合需要的平面」， 則由底部部分23中的過多部分26所建立之不合需要的平面 之百分比，小於由峰值部分24中的缺少部分27所建立之不 合需要的平面之百分比。換言之，底部部分23比峰值部分 24更接近於理想形狀。 ^ 在直角反射器201中，藉由比較峰值點20r與理想峰值點 20i之間的平均位準差異hl，與底部點21r與理想底部點2u 之間的平均位準差異h2，可相互比較峰值部分24中的變形 之程度與底部部分23中的變形之程度（即其不合需要的平 96920.doc -20- 1285774 面之百分比）。藉由採用（例如）原子力顯微鏡（afm)而量測 峰值部:分23及底部部分23中的表面粗糙度，可獲得該等位 準差異hi及h。依據此方法，在此直角反射器2〇丨中，底部 部分23中的位準差異h應小於峰值部分24中的位準差異h。 依據本發明之此較佳具體實施例的直角反射器201具有 此類組態，並因此可達到足夠高的回反射特性。此外，直 角反射器201尤其有利的係，即使在不增加該直角反射器之 反射平面之形狀精度的情況下仍可改進回反射特性。因此 藉由採用此直角反射器201，可實現具有優良顯示性能的反 射顯示裝置。此外，直角反射器20 1具有圓形峰值部分24， 因此可以被容易而方便地操縱。 直角反射裔20 1之配置間距較佳的係2〇 μι^或更小。特定 吕之’若用於顯示裝置的直角反射器201之配置間距為2〇 μηι或更小，則可以避免以上說明的顏色混合問題。然而， 配置間距較佳的係至少等於1〇〇 nm。此係因為若配置間距 小於100 nm，則將難以製造具有高精度的直角反射器。配 置間距更佳的係至少等於500 nm。 為了進一步改進直角反射器201之回反射特性，底部部分 23中的平均位準差異與配置間距之比率較佳的係至 1.7%，而峰值部分24中的平均位準差異匕與配置間距的比 率較佳大於〇%而等於或小於2.5%。 在製造複數個直角反射器201中，較佳的係使用主體基 板。主體基板較佳的係採用Ni或任一其他具有高機械強度 的合適材料而製造。主體基板較佳的係具有一表面，其為 96920.doc -21 - 1285774 直角反射器201之反射表面的反轉。也就是說，主體基板較 佳的徐採甬200 μηι或更小的間距加以配置的直角之二維 配置。此外，該等直角之各個的底部部分較佳的係具有一 過多部分。因此，底部點的位準較佳的係高於理想直角之 理想底部點的位準。峰值部分中的平均位準差異h較佳的 係大於底部部分中的平均位準差異h2。 可採用以下方式獲得直角反射器2〇1及用以製造直角反 射器201的主體基板。 首先如圖3A所示，製備具有二維配置之單位元件的直角 陣列主體203。在主體203中，單位元件係採用2〇〇 μηι或更 小的間距而配置。各單位元件具有一峰值部分24及一底部 部分23。峰值部分24具有一缺少部分（圖中未顯示），而底部 部分2 3具有一過多部分2 6。缺少部分之體積小於過多部分 之體積。因此，峰值點2〇r的位準與理想峰值點2〇丨的位準之 間的平均位準差異h!，小於底部點2lr的位準與理想底部點 21i的位準之間的平均位準差異、。 接著如圖3B所示，轉移直角陣列主體2〇3以進行第一次轉 移。其後，採用第一次轉移進行第二次轉移，如圖3C所示。 隨後’藉由使用此第二次轉移作為主體基板，可獲得將成 為作為最終產品的直角反射器201之第三次轉移，如圖3d 所示。應注意轉移的次數不限於三次。或者藉由實際上採 用直角陣列域203作為域基板，可獲得成為直角反射器 的第-次轉移。更―般而言，具有與直角陣列主體2〇3 相同的表面形狀之第k次轉移（其中k為偶數）可加以形成，如 96920.doc -22- 1285774 圖3C及3E所示’並且藉由以下方法而被用作主體基板：從 第η次轉移按順序進行第（n+丨）次轉移，^從逐一增加^至 k-1 ’其中k及η皆為整數，ngi而k^2。藉由轉移此主體基 板之表面形狀，可獲得第（k+ 1)次轉移（其中k為偶數），其 表面形狀為直角陣列主體2〇3之表面形狀的反轉，如圖3D 及3F所示。若有必要，則可將反射金屬層沈積於所獲得的 第（k+Ι)次轉移之表面上。接著可獲得直角反射器2〇 i。 或者還可製備直角陣列主體203,，如圖3B所示。在直角 陣列主體203’中，單位元件係採用2〇〇 μίη4更小的間距而 配置。各單位元件具有一峰值部分24及一底部部分23。峰 值部分24具有一缺少部分，而底部部分23具有一過多部分 (圖中未顯示）。缺少部分之體積大於過多部分之體積。因 此，峰值點20r的位準與理想峰值點2〇i的位準之間的平均位 準差異h!，大於底部點21r的位準與理想底部點21i的位準之 間的平均位準差異h。在此情況下，若採用直角陣列主體 203*之第一次轉移作為主體基板，則可獲得成為直角反射器 201的第二次轉移。可視需要藉由轉移直角陣列主體2〇3，達 奇數次而獲得主體基板。也就是說，可以形成第k次轉移（其 中k為奇數），其表面形狀為直角陣列主體2〇3,之表面形狀的 反轉，如圖3C及3E所示，該形成係藉由從第η次轉移按順序 進行第（n + 1)次轉移’ η從1逐一增加至k-Ι，其中k及η皆為 整數’ 11^1而1<:^2。藉由轉移此主體基板之表面形狀，可 獲得將成為直角反射器201的第（k + 1)次轉移，如圖3〇及31? 所示。 96920.doc -23 - 1285774 採用此方式，依據此較佳具體實施例之方法，藉由控制 轉移的’次藪而獲得正方形直角反射器201作為最終產品，其 中將具有正方形直角陣列主體203或203,中之少量不合需要 的非反射表面之峰值部分24或底部部分23用作底部部分 23。因此依據此方法，可輕易地獲得具有優良回反射特性 的直角反射器2(H。此外，此方法尤其有利的係即使不執行 任何複雜程序來增加直角陣列之形狀精度，仍可改進回反 射特性。 以下將參考附圖說明用以評估直角反射器之回反射特性 之方法。 用以評估回反射特性之方法。 依據本發明’藉由量測直角反射器之回反射率而評估直 角反射器之回反射特性。可採用例如圖4所示的評估系統之 评估系統300而量測回反射率，該系統具有與入射顯微鏡基 本相同的組態。 評估系統3 00包含用以將樣本回反射器12〇固定於其上的 級119、提供成垂直於級119的物鏡121(例如具有7.5度的聚 焦角）、用以發射白光的光源124、單向鏡122、及光感測器 123。配置單向鏡122,以便已從光源124發射的光係由單向 鏡122反射並垂直入射至固定於級119上的樣本回反射器 120上。光感測器123係提供在物鏡121的正上方，以便接收 已從樣本回反射器120垂直反射並接著穿過物鏡121的光。 以下將說明如何採用此評估系統3 00量測回反射率Rr。 首先，製備用以評估的樣本回反射器120(例如具有1〇 mm 96920.doc -24- 1285774 至200 mm的尺寸）。樣本回反射器120可以為藉由沈積金屬 層於直角庳列之反射表面上所獲得的直角陣列或回反射 器。 接著將此樣本回反射器120固定於級119上。隨後，已從 光源124發射的光係從單向鏡122反射，並接著藉由具有7.5 度的聚焦角之物鏡121而垂直入射至樣本回反射器120上。 在此情況下，藉由樣本回反射器120上的入射光而形成光束 點125(例如具有100 μηι之直徑D)。接著由樣本回反射器 120反射入射光。在此反射光中，經由物鏡丨21由光感測器 123接收已實質垂直反射的部分。結果，量測實質垂直反射 光之強度Ii。 同時’介電鏡（圖中未顯示）(例如具有1〇 mm至100 mm的 尺寸）係作為參考而製備，並放置於評估系統300之級119而 非樣本回反射器120上。隨後，如在樣本回反射器12〇中一 樣，已從光源124發射的光係從單向鏡122反射，並接著經 由物鏡121而垂直入射至介電鏡上。經由物鏡121由光感測 器123接收由介電鏡實質垂直反射的光。結果，量測實質垂 直反射光之強度Ir。 其後可計算I!/Ir比率，即由樣本回反射器12〇反射的光之 強度I!，與由介電鏡反射的光之強度Ir之比率。此Ii/Ir比率 (%)將在本文中稱為樣本回反射器12〇之回反射率Rr。 在此較佳具體實施例之評估方法t，首先量測從樣本回 反射器120反射的光之強η，並接著量測從介電鏡反射的 光之強度Ir。或者，可首先量測強度乙。 96920.doc -25 - 1285774 假定應用此評估方法來評估特定用於可由個人使用的顯 不面板之f角陣列（或回反射器）。此類回反射器具有配置間 距’其接近等於或小於（例如）顯示面板之像素間距。因此， 由此評估方法所評估的樣本回反射器12〇較佳具有最多2〇〇 μπί的配置間距，更佳具有2〇 μΐη或更小的配置間距。 為了採用此評估系統進行更可靠的評估，藉由樣本回反 射器120上的光源124之發射所形成的光束點125之直徑D較 佳得以控制，以便至少等於樣本回反射器12p之單位元件的 配置間距。此係因為若光束點直徑ρ小於單位元件之配置間 距’則所量測的回反射乎Rr將依據樣本回反射器12〇上的光 束點125之特定位置而發生顯著變化。例如若光束點125係 形成於單位元件之中心，則所量測的回反射率Rr將比較 向。另一方面，若光束點125係形成於一單位元件之周邊周 圍（即在二鄰近單位元件之間的接面周圍），則回反射光較不 可犯進入光感測器123，而且所量測的回反射率以將會減 J在此情况下’將更難以準確地評估樣本回反射器120 之回反射特性。更明確地說，光束點丨25之直徑D的大小至 少三倍於配置間距。在此情況下，所量測的回反射率以將 甚小私度地文光束點125之特定位置及單位元件之間的回 反射特性中的變化之影響。因此，可以更可靠地進行評估。 光束點125之直徑〇的大小更佳的係至少五倍於配置間距。 物鏡121之聚焦角不必為7 5度，而可加以適當控制以便 形成具有上述較佳尺寸之光束點125。然而，物鏡ΐ2ι之聚 焦角較佳不大於30度。此係因為若聚焦角超過3〇度，則形 96920.doc -26 - 1285774 成於樣本回反射器120上的光束點125之尺寸將會減小得太 多。在此情況下，所量測的回反射率Rr將依據光束點125 之特定位置而發生顯著變化。此外，即使係非回反射返回 光（例如已從組成一個正方形直角之三個平面所偏離的散 射光）也更加可能會在無意中被聚焦。 此#估方法不能有效地用以評估由大尺寸之單位元件所 組成的回反射器（例如用於路標的回反射器），因為在此情況 下難以形成以如以上說明的適當尺寸之形式的光束點 125。然而，若特大尺寸之物鏡121可用以處理光束點125 之此一大直徑D，則此評估方法也將係有效的。 具體實施例1 以下將說明依據本發明之第一特定較佳具體實施例的直 角反射器。 如圖5B或5C所示，此較佳具體實施例之直角反射器2〇2 包括一底部部分’其幾乎沒有不合需要的平面，及-峰值 部分’其具有因圖5B所示的變形部分或圖％所示的局部缺 夕P刀而引起的圓形形狀。因此，峰值點2以的位準低於理 心峰值點2(h的位準。單位元件可以具有（例如的配 間距。 例如可藉由以下方法而製造此較佳具體實施例之直角反 射器202。 以下將參考圖从至61及圖7八至71而說明製造直角陣列主 體203之方法。圖6A至61為個別程序步驟中的基板之平面 圖圖7A至71為斷面圖，其示意性顯示當在圖⑽斤示平面 96920.doc -27- 1285774 VII_VII上觀察時個別程序步驟中的基板之表面部分。 首先’ #由具有閃鋅礦結構的GaAS晶體所組成的基板61 製備為立方單一結晶基板，如圖6A所示。基板61之表面實 質上平行於{ 111} B平面，並且較佳的係得以鏡面拋光，如 圖7A所示。 接著如圖6B及7B所示，採用具有約i μιη之厚度的正光阻 層而旋塗基板61之表面。光阻層可以採用（例 如）OFPR-800(由東京應用化學工業公司生產）製造。隨後， 於在約10(TC溫度下預烘烤光阻層達3〇分鐘之後，將光罩配 置於光阻層上，以透過光罩而將光阻層曝露於輻射中。 在此較佳具體實施例中，可使用例如圖8所示之光罩65。 如圖8所不，在此光罩65中，在由三角形的三條邊所定義的 三個方向之各方向上，交替配置等邊三角形不透明區域 65a及反轉等邊二角形透射區域65b。將光罩65配置於基 板61上，以便表不不透明區域65a的各等邊三角形圖案元件 之三條邊之一平行於GaAs晶體之<〇1-1>方向。應注意方向 索引前的負符號在本文中指示方向索引係負的。在此較佳 八體實轭例中，表示不透明區域65a的各等邊三角形圖案元 件各條邊具有約10 μηι之長度。 其後採用（例如）顯影劑NMD_3% : ΤΜΑΗ(四甲基氫氧化 2)2.38%(由T〇ky。〇hka K〇gy。c。，⑽公司生幻對已曝 露光阻層進行顯影，從而形成光阻圖案62於基板61上，如 圖及78所示。將已藉由使用圖8所示的光罩65而得以定 義的光阻圖案62配置於基板61上，以便各等邊三角形圖案 96920.doc • 28 · 1285774
佳具體實施例中， 她1列中’可依據光阻圖案62之配置間距 角之尺寸。更明確地說，直角之配置間 阻圖案62之遮蔽元件的間距P0。在此較 間距P0較佳的係約1〇 。 應注意蝕刻光罩層之圖案 以為各種其他圖案之任一個 之圖案不限於圖6B所示的圖案，而可 任一個。然而為了形成其期望形狀之 直角’較佳將蝕刻光罩層中的光阻圖案以之各遮蔽元件的 預定點（例如中間點）定位在蜂窩晶格點處。如本文所使用， 「蜂窩晶格點」係指在採用其間未留有間隙的完全相同形 狀之’、邊形而密集封裝預定平面之情況下，個別矩形六邊 貝點及中間點。「蜂窩晶格點」還對應於定義在預定平 面中的第一組平行線與第二組平行線之間的交叉點。在此 十月況下，當第一組平行線在第一方向上延伸並採用規則間 隔而加以彼此隔開時，第二組平行線在第二方向上延伸以 便採用第一組平行線而定義60度的角，並且採用與第一組 平行線相同的規則間隔而加以彼此隔開。此外，蝕刻光罩 層之各遮蔽元件較佳的係具有圍繞三重旋轉轴而對稱的平 面形狀（例如三角形或六邊形形狀）。 接著如圖6C及7C所示，對基板61進行濕式餘刻，並採用 磁性攪拌器而攪拌蝕刻劑。在此較佳具體實施例中，可採 用NH4〇H : H2〇2 : H2〇=l : 2 : 7之混合物作為蝕刻劑，在 96920.doc -29- 1285774 約20°C的溫度下進行濕式餘刻程序達大約6〇秒。 在此ϋ程序中，包含（100)、（010)及（001)平面的(^八8 晶體之{100}平面不如其他結晶平面那麼容易餘刻。因此， 餘刻程序各向異性地發展以便曝露{1〇〇}平面。然而在此餘 刻私序中，由{111} Β平面之一所定義的開口之餘刻深度 d 1 ’及由{ 1 〇〇 }平面之一所定義的相同開口之蝕刻深度心， 較佳的係滿足圖9所示的關係。 結果，g形成頂點6 3 a時，即完成包含底部（即平坦部 分）63b的立體形狀元件63。採用此方式，在此較佳具體實 %例中，將各具有其相關聯的遮蔽元件62條件下的頂點之 複數個凸起部分6 3形成為基板6丨之表面上的立體形狀元 件，如圖6C及7C所示。 該等凸起部分63之各個較佳的係具有三角金字塔之形 狀，其係由要由彼此垂直相對的三個丨丨〇〇}平面所定義的三 個矩形等腰三角形平面組成。也就是說，各凸起部分63具 有對應於一立方體之一個角的三角金字塔形形狀。此外， 配置該等凸起部分63以便將其頂點定位於蜂^各點處， 從而使其配置間距與光阻圖案62之遮蔽元件的間距 如在此較佳具體實施例中為10 μιη)實質相等。 應注意由濕式#刻程序所建立的不均衡，可以隨钱刻條 件（例如所採用的蝕刻劑之類型或蝕刻時間）而發生變化。例 如，若餘刻速率比率R{111}b/R{1〇_對較高（例如約為 或更高），則與圖7C所示的較佳具體實施例相比，所獲 得的平坦部分63b將具有減小的面積。此外，所配置的立^ 96920.doc -30- 1285774 形狀元件不必為以上說明的複數個凸起部分，而也可以為 複數個「凹又部分，或凹入部分與凸起部分之組合。因此在 本發明之各較佳具體實施例中，要配置於基板上的立體形 狀元件並非始終為此類三角金字塔形凸起部分，而可以具 有任一其他形狀。然而在任一情況下，較佳的係將該等立 體形狀元件配置成將其頂點定位於蜂窩晶格點上。
Ik後，作為以上說明的各向異性餘刻程序之結果，三角 金字塔形凸起部分63已定義預定圖案的基板61，經歷採用 有機溶劑（例如丙酮）的超音波清洗，因而從基板61上移除剩 餘不必要的光阻圖案62，如圖6D及7D所示。 其後，藉由使用汽相沈積系統對基板上的立體形狀元件 實施各向異性晶體生長程序。汽相沈積系統可以為用以藉 由磊晶生長程序而沈積薄膜的各種習知系統之任一個，例 如 相磊晶（VPE)程序、分子束磊晶（MBE)程序、或金屬有 機汽相磊晶（MOVPE)程序。將三甲基鎵（Ga(CH3)3)及胂 (AsHO之氣體引入汽相沈積系統。可根據需要藉由在托 的減小壓力條件下供應該等氣體至大氣中達1〇〇分鐘，同時 將基板加熱至63〇°C，實施晶體生長程序。
化合物、砷、及砷化合物之至少一 匕具體實施例中的鎵、鎵 項）之分子的氣體。此係 基鎵及胂乳體巾_樣，包含活性物種的氣體通常為基板之 結晶材料中所含有的元素（即此較佳具體實施例中的鎵、鎵 96920.doc -31- 1285774 因為在此情況下，可適當地生長晶體以便達到與基板之表 面部分上的結晶材料匹配之晶格。 在此晶體生長程序中，將基板之表面曝露於包含基板之 結晶材料（即GaAs)中所含有的元素（即鎵及砷）之氣體。也就 是說，將活性物種供應至基板上。然而，因為立體形狀元 件（即在此較佳具體實施例中為凸起部分63)已形成於基板 之表面上’所以GaAs晶體幾乎不垂直於其平面而生 長，而係選擇性地垂直於其{1 〇〇}平面而生長。換言之，三 甲基鎵及胂氣體中所含有的活性物種並不在底部（即 {111}B平面）引起任何反應，而係優先在側壁（即{1〇〇}平面） 上加速晶體生長。採用此方式，晶體生長各向異性地發展 以便其生長速率隨特定結晶平面方位而發生變化。 在此類晶體生長程序中，晶體選擇性地生長於晶體平面 (即此較佳具體實施例中的{1〇〇}平面）之預定系列上。在此 情況下，可由已定義於基板之表面上的立體形狀元件之特 疋圖案而決疋晶體生長區域。因此如圖6E所示，將主要由 晶體平面之{100}系列組成的單位元件之陣列（其有時在本 文中將被稱為「初始單位元件陣列」）定義於基板之表面 上。在初始單位元件陣列中，沿個別凸起部分之邊緣線Μ 而曝露非（100)晶體平面系列。 圖7E為解說包含邊緣線71的基板之一部分的斷面圖。圖 1 0A,.„貝不更洋細的斷面圖。如圖}从所示，將晶體層形成 於已藉由飯刻程序所定義的凸起部分63上，並且藉由晶體 層64之表面之部分而定義邊緣線71(例如具有2·2 _的寬 96920.doc -32- 1285774 度）。該等邊緣線71之各個通常包含建立在其相關聯的凸起 部分之頂孬周圍的三角形{111}B平面，及從頂點並沿邊緣 而延伸的{110}平面。建立該等邊緣線71係因為在形成晶體 層64的同時，晶體會在<11〇>方向上相對較慢地生長。此 外若aa體生長程序在相同條件下得以繼續，則邊緣線7 i 將會擴展。 為了移除該等邊緣線71，光阻圖案72係如圖印所示而定 義以便覆蓋晶體層64之個別凸起部分的頂點，如圖奸及7f 所示。在此程序步驟中，光阻圖案72之各遮蔽元件的面積 較佳的係小於圖6C所示的光阻圖案62之其相關聯的遮蔽元 件的面積。 接著如圖6G及7G所示，進行各向異性濕式姓刻程序。在 此較佳具體實施例中，可採用與圖6C所示的程序步驟中使 用的蝕刻劑相同之蝕刻劑（即NH4〇H : H2〇2 : = 1 : 2: 7之混合物）’在約2G。⑽溫度下進行濕絲刻程序達大 勺20和也就疋說，較佳的係進行圖6G所示的濕式钱刻程 序達比圖6C所示的濕式蝕刻短的時間。作為此濕式蝕刻程 序之結果’基板之曝露表面最終具有例如圖7G所示的斷面 形狀之斷面形f如圖7G所示，邊緣線71現在具有減小的 面積’而三角形非{1〇〇}晶體平面(其將在本文中稱為「三 角形區域73」）係曝露在基板之凹人部分，因為㈣劑也達 到約i.7的敍刻速率比率r{1U}b/R{i〇〇}u該等三角形 區域73之總面積通常小於存在於圖所示的凹入部分中的 相似區域之面積。圖刚顯示更詳細的斷面。如圖謂所 96920.doc -33- 1285774 示，基板61之凹入部分的底部121最終具有未銳化部分 U2。未說〜化部分122為一區域，其中以原子等級形成具有 〆 作為梯台的{100}平面之大量級，當以肉眼觀察時，在{1〇〇} 平面周圍定義斜坡。 其後，進行類似於圖6D所示的程序步驟，從而從基板61 上移除剩餘不必要的光阻圖案72，如圖6Η及7Η所示。此狀 - 怨中的基板61可用作直角陣列主體203，或者若有必要則經 歷進一步的程序。 以下將說明該等進一步的程序之一範例。首先，如圖61 % 及71所示，基板6 1再次經歷如圖6Ε所示的相同晶體生長程 序。根據需要藉由在1 〇托的減小麗力條件下供應三曱基鎵 (Ga(CH3)3)氣體及胂（AsH3)氣體至大氣中達2〇分鐘，同時將 基板加熱至63(TC，實施晶體生長程序。也就是說，較佳的 係進行圖61所示的濕式晶體生長程序達比圖6E所示的晶體 生長程序短的時間（即在此情況下為約2〇分鐘）。作為此晶體 生長程序之結果，可從圖61所示的凹入部分中消除不合需 要的晶體平面（即三角形區域73) ’並且將具有小於紐所示· 的面積之面積的額外邊緣線（圖中未顯示）重新形成於凸起 邛刀上。圖1 〇C顯示更詳細的斷面。作為此晶體生長程序之 結果，可消除存在於基板61之凹入部分之底部121中的未銳 化邠为122 ’而可將邊緣線71(例如具有15 之寬度）重新· 形成於凸起部分上，如圖1〇c所示。然而圖i〇c所示的邊緣： 線71之總面積小於圖1〇A所示的邊緣線^之總面積。其後，一 田採用光阻圖案12〇’再次進行濕式蝕刻時，其中各遮罩元件 96920.doc •34- 1285774 具有小於圖1GA所示的相似面積之面積，還將未銳化部分 122形咸於各凹入部分之底部121中，如圖1〇D所示。然而圖 10D所示的未銳化部分122之面積比圖1〇B所示的未銳化部 分122之面積小甚多。可重複執行晶體生長及蝕刻程序，直 至定義邊緣線71及未銳化部分122之不合需要的晶體平面 之百分比進入可容許的範圍。作為此類額外程序之結果， 可獲得直角陣列主體203以便具有更令人滿意的形狀。 然而所獲得的直角陣列主體2〇3不可避免地具有不合需 要的晶體平面。該等不合需要的晶體平面之形狀及位置會 發生變化，取決於最後執行二種類型的重複圖案化程序（即 蝕刻程序及晶體生長程序）之哪一個。更明確地說，若採用 蝕刻程序完成製造直角陣列主體2〇3之程序，則底部部分中 不合需要的平面（即三角形區域）之百分比大於峰值部分中 不合需要的平面之百分比。也就是說，如圖5 A所示，過多 部分26係建立在所獲得的直角陣列主體2〇3之底部部分 中。另一方面，若採用晶體生長程序完成製造直角陣列主 體203之程序，則峰值部分中不合需要的平面（即邊緣線部 分）之百分比大於底部部分中不合需要的平面之百分比。在 此情況下，如圖5B所示，所獲得的直角陣列主體2〇3之峰值 部分具有缺少部分27。 此較佳具體實施例之直角陣列主體203之反射表面具有 例如圖11A所示的形狀之形狀，當在圖1A所示的π_π平面上 觀察時，該形狀為斷面圖。如圖11Α所示，在底部部分23 中存在過多部分26,其表面係未銳化的。因此，底部點2u 96920.doc -35- 1285774 的位準高於理想底部點21i的位準，另一方面，峰值部分24 具有相:對鉸好的形狀。 若沿組成圖11A所示的底部部分23之平面之一而觀察底 部部分23，則將過多部分26識別為實質三角「帶」，如圖丨ib 所不。藉由量測此「帶」之頂點的高度H，可獲得高度11與 配置間距p(例如在此較佳具體實施例為1〇 之比率 (/〇)。假疋由此Η/ρ比率之大小而雲定底部部分23中的變形 之程度（即不合需要的平面之百分比此較佳具體實施例之 直角陣列主體203具有約2.0%的Η/ρ比率。 接著藉由轉移此直角陣列主體203，可獲得直角反射器 202。將參考圖12Α至12C說明轉移方法。在此情況下，使 用已精由以上說明的方法而獲得的直角陣列主體2 〇3，其具 有圖5 Α所示之底部部分中的過多部分。 如圖12A所示，在已將丙烯酸樹脂131a(例如由Mitsubishi Rayon公司生產的ΜΡ· 107)作為用於2P(光聚合物）方法的轉 移樹脂而滴至玻璃基板130(例如Corning玻璃1737)上之 後’於反應室133内在減小的壓力情況下將直角陣列主體 203黏接於基板上。採用此方式，可採用丙烯酸樹脂13 ia填 充基板130與直角陣列主體203之間的間隙，而不將泡沫引 入其中。較佳轉移樹脂之範例不僅包括丙稀酸樹脂而且包 括雙液型樹脂及用於注入成型程序之熱塑樹脂。 其後固化丙烯酸樹脂131a。明確地說，如圖12B所示，將 基板130固定於（例如）石英板135上，接著藉由擠壓機134而 經歷約1 kg/cm2的壓力，同時將丙烯酸樹脂131a曝露於從高 96920.doc -36 - 1285774 壓力水銀燈所發射之具有3 J/cm2的強度之紫外線136。固化 -擎-〜 方法及條件可依據轉移樹脂之類型而發生變化。為了固化 轉移樹脂，可對樹脂進行加熱或將固化促進劑加入樹脂中。 隨後從基板130釋放直角陣列主體203，從而獲得具有基 板130上的正方形直角陣列形狀之樹脂層131b，如圖12C所 示。此樹脂層13 lb之表面形狀為直角陣列主體203之表面形 狀的反轉。也就是說，在顯微鏡下觀察時，樹脂層1311)之 凸起部分的峰值部分為圓形。 接著採用此樹脂層13 lb製造主體基板（圖中未顯示）。如 本文所使用，「主體基板」係指用以藉由轉移技術而獲得作 為最終產品的直角反射器202之模型。可藉由習知技術而形 成主體基板。例如可藉由電鑄方法及電鍍方法之組合而形 成鎳（Ni)或任何其他合適材料之主體基板。因為電鑄方法為 轉移方法之一，所以所獲得的主體基板之形狀變為與直角 陣列主體203之形狀接近相同。 最後，例如藉由習知的轉移技術而將主體基板之形狀轉 移至樹脂材料，從而獲得如圖5B或5C所示的直角反射器 2〇2。直角反射器202之基板可以為（例如）PET之膜部件，或 其上包括TFT的基板。直角反射器202之表面形狀變為直角 陣列主體203之表面形狀的反轉。因此，峰值部分24具有一 缺少部分，而底部部分23具有更接近於理想底部部分23i之 形狀的形狀。 右有必要’則可將（例如）Ag之反射層50沈積於採用此方 式所獲得的直角反射器202上。 96920.doc -37- 1285774 為了採用以上說明的方法形成具有所需形狀的直角反射 器2〇2 ’’關厂鍵係在已製備直角陣列主體2〇3之後以及在獲得 直角反射器202作為最終產品之前，控制要進行的轉移之次 數。 例如，若如以上說明而使用具有圖3 A所示的形狀之直角 陣列主體203，則可藉由進行奇數次轉移而獲得直角反射器 202 ’其表面形狀為圖3 A所示的形狀之反轉。另一方面，若 使用具有圖3B所示的形狀之直角陣列主體2〇3,，則可藉由 對主體203,進行偶數次轉移而獲得直角反射器2〇2。或者， 可實際上將主體2〇3,用作直角反射器2〇2。 在以上說明的較佳具體實施例中，基板61係採用GaAs單 曰曰體製造。或者，基板6丨也可以採用具有閃鋅礦結構的 何他化合物之單一晶體（例如InP、InAs、ZnS或GaP)製 仏。作為另一替代具體實施例，也可使用由具有鑽石結構 之單一晶體（例如鍺晶體）製造的基板。也可使用Si基板。 製造直角陣列主體2〇3之方法也不限於以上方法。例如， 還可將光罩65配置於基板上，以便等邊三角形不透明區域 65a之二條邊之一平行於GaAs晶體之<〇11>方向。或者，也 可使用具有不同於光罩65之形狀的形狀之光罩。此外，如 應用光學」第35卷第19期第3466至3470頁所揭示，藉由 才木用Si〇2墊而在基板上形成立體形狀元件，並接著在其上 執仃晶體生長程序，也可定義初始單位元件陣列。作為另 替代具體實施例，也可採用習知的加工技術，例如切割 程序。然而若藉由此一方法而獲得主體203，則必需將剩餘 96920.doc -38- 1285774 在主體203上之不合需要的平面之位置控制在某程度。在此 情況下'，藉由控制轉移的次數可獲得直角反射器2〇2，其依 據底部部分之變形的程度而採用主體2〇3之峰值部分或底 部部分作為其底部部分。 車父佳的係藉由使其上已定義最初單位元件之陣列的基板 之表面經歷至少二種不同類型的圖案化程序而獲得直角陣 列主體203或203f。至少二種不同類型的圖案化程序可以為 滿足「互補關係」之任一數量的圖案化程序。滿足「互補 關係」之圖案化程序可以指一種類型的圖案化程序，其可 以減少基板之表面部分A中不合需要的平面，而建立基板之 另一表面部分B中其他不合需要的平面（例如蝕刻程序）；以 及另一種類型的圖案化程序，其可以減少表面部中不合 需要的平面，而建立表面部分八中其他不合需要的平面（例 如晶體生長程序）。因此，要建立之不合需要的晶體平面之 位置及形狀依據才進行的圖案化程序之類型而發生變化， 並且不限於以上說明的位置及形狀。藉由重複執行至少二 種不同類型的滿足互補關係之圖案化程序，可逐步減小該 專不3 #要的平面與整個基板表面之總百分比。此外，藉 由决疋圖案化程序之類型，可以控制大多數不合需要的晶 體平面之位置以結束製造程序。 轉移方法不限於例示方法，而也可以為各種其他習知方 去。也不特定限制主體基板之材料。實際上可將〜心之主 體203用作主體基板。或者，藉由對主體2〇3進行偶數或奇 數人轉移，可以製備採用具有優良機械強度之材料（例如 96920.doc -39- 1285774
Ni，其主體基板係稱為「Ni壓模」）製造的主體基板，或採 用樹暫材#(例如矽樹脂）製造的主體基板。 可將習知的轉移材料用作直角反射器202之材料。可視需 要採用透明材料（例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMA))製造直角 反射器202。在此情況下，因為藉由採用透明材料與空氣之 間的折射率差異之優點而實現回反射（或全反射），所以無需 在表面上提供任一反射金屬層。 本發明者製造樣本反射器D1並評估其回反射特性。下文 將說明結果。 採用以下方式獲得樣本反射器D1。 首先’藉由已參考圖6 A至71所說明的方法而製造直角陣 列主體203(具有10 μπι之配置間距）。在此情況下，未進行 進一步的圖案化程序。因此，進行圖6G所示的各向異性餘 刻序之後’如圖6Η所示從基板61剝離光阻圖案，從而獲 得例如圖10B所示的直角陣列主體之直角陣列主體2〇3。 接著，估計直角陣列主體203之底部部分中的變形之程 度。在此範例中，藉由已參考圖11所說明的方法而計算 比率。表1顯示結果。 隨後，藉由圖12A至12C所示的方法而將直角陣列主體 2〇3之形狀轉移至丙烯酸樹脂，從而獲得樹脂層。在具 有直角陣列形狀的此樹脂層131b之表面上，藉由蒸發程^ 而將（例如）銀（Ag)之金屬層50沈積為A的厚度。採用 此方式，藉由對直角陣列主體203進行奇數次（即一次）轉移 而獲得樣本反射器D1，如圖13A所示。為了簡單之目的， 96920.doc -40- 1285774 僅對樣本反射^§D1進行一次採用光敏樹脂的轉移程序。然 而即使·籍_ έ各種其他方法進行奇數次轉移，仍可獲得具有 實質相同形狀的反射器。 同時，為了比較之目的，還製備樣本反射器D2，其形狀 為樣本反射器D1之形狀的反轉。藉由在具有如圖13Β所示 的直角陣列形狀的直角陣列主體203之表面上直接沈積厚 度為（例如）1，500 Α之Ag金屬層50，而獲得樣本反射器D2。 在此範例（即GaAs基板）中，將直角陣列主體203用作樣本反 射器D2。或者，即使對直角陣列主體2〇3進行偶數次轉移， 仍可獲得具有與樣本反射器D2實質相同形狀的反射器。 採用圖4所示的評估系統300量測採用此方式所獲得的樣 本反射器D1及D2之回反射率Rr。以下表1顯示結果·· 表1 主體之H/p 回反射率Rr 樣本反射器D1 2.0% 50% 樣本反射器D2 I 2.0% 38% 從表1所示的結果可以看出，即使採用相同直角陣列主體 203而製造具有類似形狀精度的直角反射器2〇2，回反射特 性仍依據在形成直角反射器2 〇 2中所進行的轉移之次數而 發生顯著變化。也就是說，若藉由控制轉移之次數而形成 直角反射器202，其中峰值（或凸起）部分中不合需要的平面 之百分比大於底部（或凹入）部分中不合需要的平面之百分 比，則可以改進回反射特性。 此外，若在製造直角陣列主體2〇3中重複執行二種不同類 型的圖案化程序，則可獲得具有更高形狀精度（即具有更少 96920.doc -41 - 1285774 之過夕部分）的主體2〇3。在以上說明的製造程序中，最後 的程序步踩係圖6G及6H所示的蝕刻程序。然而若其後進一 步重複執行晶體生長及蝕刻程序，則主體2〇3之形狀可以更 接近於理想形狀。 因此，本發明者模制許多直角陣列主體2〇3，使二種程序 重複不同的次數（但是各製造程序始終採用蝕刻程序而結 束），並且分析直角陣列主體2〇3之H/p比率與直角反射器 202之回反射特性之間的關係。在此情況下，採用該等直角 陣列主體203之各個製造具有相反形狀之二種類型的樣本 反射I§D1及D2,並且採用圖4所示的評估系統3〇〇量測其回 反射率Rr。圖14顯示結果。 從圖14所示的結果可以看出，即使形狀精度相同，仍可 藉由控制不合需要的平面之位置而增加回反射率&達約 10%。因此，即使採用具有低形狀精度（即具有高H/p比率） 的主體203,仍可藉由控制轉移之次數而獲得具有高回反射 特性的直角反射器。例如，若藉由重複執行二種不同類型 的圖案化程序而形成具有2 〇%或更小之H/p比率（即具有 2.5%或更小之h/p比率）的主體2〇3,則可藉由其後調整所進 行的轉移之次數而獲得具有50%或更大之回反射率Rr的直 角反射器202。所獲得的直角反射器2〇2之比率為2 5%或更 小，而其h/p ratio比率低於i^/p比率。此外，若形成具有i 4% 或更小之H/p比率（即具有1 ·7%或更小之]比率）的主體 203，則不管進行多少次轉移，均可始終獲得具有5〇%或更 大之回反射率Rr的直角反射器202。所獲得的直角反射器 96920.doc -42 - 1285774 202之111/^比率及]12/?比率皆為17%或更小。採用具有1.4〇/〇 的H/ptV奉i主體所獲得的樣本反射器〇2(具有 比率），具有約50%的回反射率Rr。因此，直角反射器h2/p 之比率較佳的係1 ·7%或更小，因為可以更確定地達到5〇0/〇 的回反射率Rr。 具體實施例2 以下將說明依據本發明之較佳具體實施例的反射顯示裝 置。 首先，將參考圖15說明依據此較佳具體實施例的反射顯 示裝置400。反射顯示裝置4〇〇包含直角反射器（即在此情況 下為回反射器）48及液晶單元40，其係提供成比直角反射器 48更接近於觀察者。直角反射器48包含直角陣列49及沈積 於直角陣列49之表面上的金屬層50。直角陣列49係藉由相 同方法而形成’並具有與以上說明的第一較佳具體實施例 之直角陣列200i相同的組態。因此，對於觀察者的眼睛而 言’直角陣列49係由複數個具有相對較好的形狀之凹入部 分，及比複數個凹入部分具有更不完全的形狀之凸起部分 組成。在直角陣列49中’各凸起部分均具有圓形形狀。正 方形直角203之配置間距較佳的係充分小於顯示裝置之像 素間距，並可以為（例如）10 μπί。採用具有高反射率的材料 製造金屬層50。金屬層50之金屬反射率越高，則回反射器 之回反射率Rr越高。在此較佳具體實施例中，考慮到金屬 層50之實際結構，較佳採用Ag製造該金屬層，因為在各種 輕易可用的金屬中，Ag具有相對較高的金屬反射率。例如 96920.doc -43- 1285774 直角反射器48可以具有50%的回反射率Rr。 液晶·車充4〇具有一對彼此面對的透明基板41及42，及插 入在基板41與42之間的液晶層47。透明基板41及42係採用 透明材料（例如玻璃或聚合物膜）製造。在提供成更接近於觀 察者的透明基板41之表面上，透明電極43及對準膜45係以 此順序而堆疊以便面對液晶層47。在透明基板42之表面 上’透明電極44及對準膜46也以此順序而堆疊以便面對液 晶層47。液晶層47可採用任一液晶材料製造，只要液晶層 47可在具有相互不同的光學特徵之二種狀態（例如散射狀 態及透射狀態）之間切換。液晶層4 7之材料可以為高分子量 或低分子量散射液晶材料。 在此較佳具體實施例中，將聚合物分散液晶材料用作液 晶層47之材料。液晶層47可以藉由以下方法而形成：製備 低分子量液晶組成物與易混合狀態中之未聚合預聚物之混 合物，將該混合物注入基板41與42之間的間隙中，並接著 聚合該未聚合的預聚物。藉由採用活性射線（例如紫外線） 對預聚物液晶混合物進行照射，或藉由對預聚物液晶混合 物進行加熱，可以進行聚合。_，若藉由加熱而產线 合，則基板上的另一部件可能會受到熱的影響。為此原因， 較佳的係透過曝露於紫外線而聚合混合物。因此較佳的係 將具有液晶特性的uv固化預聚物料該預聚物。預聚物液 晶混合物可以藉由以下方法而獲得：將少量的聚合引發劑 (例如由Ciba-Geig%司生產）’加入已採用(例如)約2〇 : 的重量比率所混合的UV固化預聚物與低分子量液晶組成 96920.doc -44 - 1285774 物之混合物中。採用此方式所獲得的預聚物液晶混合物在 室溫情:況τ展現出向列液晶相位。 在從透明電極43及44向液晶層47施加電壓之後，液晶層 47可以在散射狀態與透射狀態之間切換。在此較佳具體實 施例中’液晶層4 7係設計成在不向其施加電壓的情況下展 現出散射狀態，而在向其施加預定電壓之後展現出透射狀 態。 反射顯示裝置400在白色顯示模式與黑色顯示模式之間 切換，正如已參考圖16所說明。 反射顯示裝置400包含具有50%的高回反射率Rr之直角 反射器4 8 ’因而達到具有高對比率的顯示。應注意直角反 射器48之回反射率Rr較佳的係至少等於5〇〇/0。此係因為若 回反射率Rr為50%或更大，則會達到足夠高的對比率（約i : 3更高）。 在反射顯示裝置400中，直角反射器48係提供在液晶單元 40的外面，並且在兩者之間存在間隙。可視需要將具有與 透明基板42接近相同的折射率之透明層提供在此間隙中。 或者，可採用透明材料製造直角陣列49，並且可配置直角 反射器48以便直角陣列49與液晶單元40之透明基板42接 觸。以此情況下，正方形直角陣列49還可以作為透明基板 42 0 此外，在反射顯示裝置400中，將回反射器48配置成使得 具有直角陣列的表面可面對觀察者。或者，也可以將回反 射器48配置成使得具有直角陣列的表面可面對相反的方 96920.doc -45- 1285774 向。然而在此情況下，必需調整回反射器48之形狀，以便 在已1T定·0反射器48之後，其凸起部分對於觀察者的眼睛 而言具有更不完全的形狀。可視需要而省略金屬層50，則 回反射器48可利用直角陣列49之内全反射。 以上說明的本發明之各種較佳具體實施例提供直角反射 器’其具有很小的配置間距並展現出較高的回反射特性。 此外，依據本發明可輕易地製造此類直角反射器。 本發明進一步提供反射顯示裝置，其包含此類直角反射 器並達到優良的顯示性能。 雖然已針對本發明之較佳具體實施例而說明本發明，但 是熟習此項技術者應明白可以採用各種方法修改所揭示的 發明，並且可以叙疋除以上特定說明的具體實施例以外之 其他許多具體實施例。因此希望所附中請專利範圍涵蓋本 發明之真實精神及範疇内的本發明之所有修改。 【圖式簡單說明】 圖1Α及1Β分別為解說理想正方形直角陣列之—部分的 平面圖及透視圖。 圖2為示意性解說依據本發明之—較佳具體實施例的正 方形直角反射器之示範性組態的斷面圖。 圖3Α至3F顯示用以製造依據本發明之一 例的直角反射器之個別程序步驟。 匕佳-體實施 反示用於依據本發明之—較佳替代具體實施例的回 反射特性之坪估系統的組態。 ㈣為依據本發明之一第一特定較佳具體實施例的直角 96920.doc -46- 1285774 陣列主體之斷面圖。 較佳具體實施例的直角 圖5 β X _5 C為依據本發明之第 反射器之斷面圖。 圖6Α至61為解說用以製造佑
Ik依據本發明之第一較佳且體實 施例的直角反射器之個別程序步驟的平面圖。’、 圖7A至71為解說分別藉由圖6 至61所不的程序步驟而獲 得的結構之斷面圖。 圖8為解說用於製造依據第一 佩币早又佳具體實施例之直角陣 列的方法之光罩的平面圖。 圖9為顯示如何在製造依據第—較佳具體實施例之直角 陣列的方法中定義立體形狀元件之示意斷面圖。 圖10 A至10D為解說用以侔价被哲 ^ 肝儿用Μ I仏依據第一較佳具體實施例 之直角陣列的詳細程序步驟之斷面圖。 圖11A為直角陣列主體之斷面圖。 圖11B為解說沿組成底部部分的平面之一所觀察的圖 11A所示的直角陣列主體之底部部分的平面圖。 圖12A至12C顯示在製造依據第一較佳具體實施例之直 角陣列之方法中的轉移程序步驟。 圖13A及13B為用以評估依據第一較佳具體實施例之直 角陣列的回反射特性之樣本反射器D丨及D2的斷面圖。 圖14為顯示回反射率如何隨H/p比率而發生變化的曲 線圖。 圖15為解說用於依據本發明之一第二特定較佳具體實施 例的反射顯示裝置之組態的示意斷面圖。 96920.doc -47- 1285774 圖16為解說用於具有回反射器的傳統反射顯示裝置之組 態的解‘ ®。 圖17A及17B為顯示直角反射器中的峰值點、峰值部分、 底部點及底部部分之位置的斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 液晶層 2 對準膜 3 對準膜 4 電極 5 電極 6 基板 7 基板 8 回反射器 9 反射顯示裝置 10 進入光線 11 反射光線 20 峰值點 20i 理想峰值點 20r 峰值點 21 底部點 21i 理想底部點 21r 底部點 22ί 鞍點 23 底部部分 96920.doc . 48 - 1285774 23i 理想底部部分 24… 峰值部分 26 過多部分 27 缺少部分 40 液晶單元 41 透明基板 42 透明基板 43 透明電極 44 透明電極 45 對準膜 46 對準膜 47 液晶層 48 直角反射器 50 反射層/金屬層 61 基板 62 光阻圖案 63 立體形狀元件/凸起部分 63a 頂點 63b 平坦部分 64 晶體層 65 光罩 65a 不透明區域 65b 透射區域 71 邊緣線 96920.doc - 49 - 1285774 72 光阻圖案 ,- 73 - 三角形區域 119 級 120 樣本回反射器 120f 光阻圖案 121 物鏡/底部 122 單向鏡 123 光偵測器 124 光源 125 光束點 130 基板 131a 丙烯酸樹脂 131b 樹脂層 134 擠壓機 135 石英板 136 紫外線 200a 峰值部分 200b 底部部分 200i 正方形直角陣列 200U 正方形直角單位元件 201 直角反射器 202 直角反射器 203 直角陣列主體 203， 直角陣列主體 96920.doc -50- 1285774 300 400::一 A B dl d2 D Dl D2 H H〇 hi 1^2 Ii Ir P PO Rr 51 52 53 評估系統 反射顯示裝置 表面部分 表面部分 蝕刻深度 蝕刻深度 直徑 樣本反射器 樣本反射器 高度 南度 平均差異 平均差異 強度 強度 配置間距 間距 回反射率 平面 平面 平面 96920.doc -51 -